[实用新型]一种常压碱性电解水制氢电解槽

说明书

本实用新型公开一种常压碱性电解水制氢电解槽，包括端壳板、阳极电极、阴极电极、支撑网和隔膜；所述端壳板包括阳极端壳板和阴极端壳板，所述支撑网包括阳极支撑网和阴极支撑网；阴极端壳板、阴极肋板、阴极支撑网、阴极电极、隔膜、阳极电极、阳极支撑网、阳极肋板和阳极端壳板依次组装，并用螺杆和螺母紧固为一体；在阴极支撑网和阴极电极之间，以及阳极支撑网和阳极电极之间均设置有弹性波纹网。本实用新型采用零间隙装配结构，将弹性波纹网固定在支撑网上，轻轻推动阴极电极和隔膜在最佳压力下，保护隔膜不会受到任何机械损伤，电阻抗低，导电性好，有助于降低电解槽电压，提升效率。

技术领域

本实用新型涉及电解水制氢技术领域，具体涉及一种常压碱性电解水制氢电解槽。

背景技术

氢能是一种理想的清洁能源，具有巨大的发展潜力。氢能的利用需要从制氢开始，制氢过程按照碳排放强度分为灰氢、蓝氢、绿氢(电解水制氢、可再生能源)。氢能产业发展的初衷是零碳或低碳排放，因此绿氢是未来能源产业的发展方向。电解水制氢技术主要分为三类：质子交换膜(PEM)电解水制氢技术、碱性电解水(AWE)制氢技术和固体氧化物(SOE)电解水制氢技术。碱性电解水制氢的槽体结构简单、价格相对便宜且技术最成熟，目前大规模制氢场所应用最多的是碱性电解水制氢。

AWE制氢分为压力型和常压型两种，目前研究较多的为压力型电解槽，体积小，制氢压力低，但是压力型电解槽生产成本高、周期长，不能动态响应可再生能源。常压电解槽相比带压电解槽来讲，结构更简单，生产成本更低，可通过电解槽并联实现几百兆瓦甚至吉瓦级的产能需求，可以大规模应用到能源领域，能快速动态响应可再生能源，实现10％-100％的宽功率范围运行，很好的匹配了可再生能源的波动性。虽然常压型电解槽具有如上优点，但是要想促进其进一步发展仍然需要克服许多技术难题，例如，开发低阻抗，高耐腐蚀性新型隔膜，研究高电流密度、低成本的电极材料，装配过程中保证隔膜不受机械损伤，同时阻抗低，导电性好等。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种常压碱性电解水制氢电解槽，该电解槽具有隔膜不会受到机械损伤，电阻抗低等优势。

本实用新型所采用的技术解决方案是：

一种常压碱性电解水制氢电解槽，包括端壳板、阳极电极、阴极电极、支撑网和隔膜，隔膜设置在阳极电极和阴极电极之间；

所述端壳板包括阳极端壳板和阴极端壳板，所述支撑网包括阳极支撑网和阴极支撑网；

阴极端壳板、阴极支撑网、阴极电极、隔膜、阳极电极、阳极支撑网和阳极端壳板依次组装，并用螺杆和螺母紧固为一体；

在阴极支撑网和阴极电极之间，以及阳极支撑网和阳极电极之间均设置有弹性缓冲结构。

优选的，所述弹性缓冲结构为弹性波纹网，弹性波纹网固定在支撑网上。

优选的，所述端壳板包括方形钣金槽体，在方形钣金槽体的四周设置有耳板，在耳板上设置有第一螺孔，在方形钣金槽体的内部间隔设置有加强筋，在方形钣金槽体上还设置有碱液进口和气液出口。

优选的，所述支撑网为编织网或多孔板，支撑网是采用不锈钢或镍材料加工制成的。

优选的，在隔膜处还设置有用于绝缘密封的密封条和绝缘垫，密封条是采用氟橡胶或硅橡胶加工制成的，绝缘垫是采用聚四氟乙烯材料加工制成的。

优选的，在端壳板的外侧还设置有用于加固耳板的压条，所述压条为方形框架结构，压条贴合耳板布置，在压条的对应位置处设置有第二螺孔。

本实用新型的有益技术效果是：

(1)本实用新型采用零间隙装配结构，将弹性波纹网固定在支撑网上，轻轻推动阴极电极和隔膜在最佳压力下，保护隔膜不会受到任何机械损伤，电阻抗低，导电性好，有助于降低电解槽电压，提升效率。